Invar-36是一种镍铁合金

在众多高性能合金材料中，镍合金Invar-36因其独特的低膨胀系数和优异的抗氧化性能，成为航空航天、精密仪器等领域的关键材料。本文将深入探讨Invar-36的抗氧化性能，从材质特性到加工标准，为读者提供全面的技术解析。

1. 钢材特性与对应材质

Invar-36是一种镍铁合金，镍含量约为36%，其余主要为铁和少量其他元素。这种独特的成分配比赋予其极低的热膨胀系数，在高温环境下仍能保持尺寸稳定性。与其他镍基合金相比，Invar-36的抗氧化性能尤为突出，这得益于其表面形成的致密氧化膜。

低热膨胀性：在-80°C至230°C范围内，热膨胀系数低于1.5×10⁻⁶/°C

高温稳定性：可在315°C以下长期工作而不发生显著性能退化

抗氧化性：表面氧化膜能有效阻止氧的进一步扩散

2. 物理性能与机械性能

Invar-36的物理性能与其抗氧化性能密切相关。其密度约为8.1g/cm³，导热系数为10.5W/(m·K)，电阻率为75μΩ·cm。这些特性使其在高温环境下仍能保持良好的热稳定性。

机械性能数值

值得注意的是，Invar-36的机械性能会随温度变化而改变。在高温环境下，其强度会有所下降，但抗氧化性能仍能保持稳定。

3. 钢材加工执行标准

Invar-36的加工需遵循严格的标准规范，以确保其性能稳定。主要执行标准包括：

ASTM F1684：标准规范用于精密电阻合金的镍铁合金

AMS 7725：航空航天材料规范

DIN 17745：德国工业标准

上海凯冶金属、按照这些标准进行材料生产和加工，确保每批Invar-36产品都具有稳定的抗氧化性能。

4. 化学成分分析

Invar-36的化学成分是其抗氧化性能的基础。典型成分为：

镍(Ni)：35.0-37.0%

铁(Fe)：余量

碳(C)：≤0.05%

锰(Mn)：≤0.50%

硅(Si)：≤0.30%

硫(S)：≤0.025%

磷(P)：≤0.025%

微量的钴(Co)和铜(Cu)有时也会添加，以进一步改善抗氧化性能。这种成分配比使得Invar-36在高温氧化环境中表现出色。

抗氧化性能的深层解析

Invar-36的抗氧化性能主要体现在三个方面：

，镍元素的高含量促成了稳定的氧化镍保护层形成。这种保护层致密且连续，能有效阻挡氧的进一步渗透。，铁元素的适当比例避免了氧化铁的大量生成，减少了氧化层的剥落风险。

在实际应用中，Invar-36在315°C以下的氧化速率极低。即使在短期暴露于更高温度时，其氧化增重也远低于普通钢材。这使得它特别适合用于需要长期稳定工作的精密部件。

应用场景

基于其优异的抗氧化性能，Invar-36主要应用于：

航空航天领域的精密结构件

半导体制造设备的热稳定部件

高精度测量仪器的基准框架

激光光学系统的支撑结构

Invar-36凭借其独特的化学成分和微观结构，在抗氧化性能方面表现出众。从精密仪器到航空航天，它的应用价值正被越来越多的领域所认可。